[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Sorptionskolonne zur Abgasreinigung nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
[0002] Um Abgas von toxischen Gasen, z. B. Phosphin oder Arsin, oder genotoxischen Gasen,
wie Tetrachlorkohlenstoff, zu reinigen, werden Sorptionskolonnen verwendet, die mit
einem Sorbens gefüllt sind, um das betreffende toxische bzw. genotoxische Gas an der
Oberfläche des Sorbens zu adsorbieren bzw. durch Umsetzung mit dem Sorbens zu absorbieren.
[0003] Wenn das Sorbens beladen ist, muß es zu einer Sondermüllbeseitigungsanlage transportiert
werden. Dazu ist es erforderlich, das beladene Sorbens in einem Behälter zu transportieren,
der nach den einschlägigen Vorschriften, wie der "Gefahrgut-Verordnung Straße (GGVS)"
oder dem Internationalen ADR-Übereinkommen zum Transport von besonders überwachungspflichtigen
Abfällen bzw. Gefahrstoffen zugelassen ist.
[0004] Dabei wird heutzutage i. a. so vorgegangen, daß die Flanschverbindungen am Gaseinlaß-
und Gasauslaßstutzen der Kolonne gelöst und dann das beladene Sorbens in der Kolonne
in solche zugelassene Transportbehälter umgefüllt wird, oder die Kolonne wird als
Ganzes in einen zugelassenen Transportbehälter gegeben. Dabei besteht jedoch eine
erhebliche Gefahr, daß nach dem Lösen der Flansche toxische Gase austreten, nicht
zuletzt auch durch Eintritt von Luftfeuchtigkeit in die Kolonne, die zur Freisetzung
toxischer Gase führen kann. Der Transport einer größeren Kolonne als Ganzes erfordert
darüberhinaus große, sperrige Spezialbehälter, die einem aufwendigen Zulassungsverfahren
unterworfen werden müssen.
[0005] Aus DE-Z: Umwelt, Band 19, 1989, Nr. 4, April, Seite 227, ist ein Absorber zur Abgasreinigung
mit einem ein festes, stationäres Absorbens enthaltenden Faß bekannt, wobei das Faß
mit einem Fußteil und mit einem Kopfteil verbunden ist. Der bekannte Absorber kann
mobil betrieben und auf unterschiedliche Emissionsquellen ausgerichtet werden.
[0006] Aus DE 26 05 788 A1 und DE 87 17 750.1 U1 sind Absorptionskolonnen bekannt, die aus
mehreren aufeinandergestapelten Gehäusesegmenten bestehen, die mit einem Sorbens beschickt
sind. Zum Beschicken und Entleeren des Sorbens sind nach DE 87 17 750.1 U1 seitlich
an den Gehäusesegmenten Klappen vorgesehen und nach der DE 26 05 788 A1 eine Einfüllöffnung
an der Oberseite des obersten Gehäusesegments und eine Auslaßöffnung an der Unterseite
des untersten Gehäusesegments. Ferner geht aus DE 89 03 669.7 U1 ein mit einem Sorbens
gefüllter Behälter mit eine Einfüllöffnung an der Oberseite und einer Auslaßöffnung
an der Unterseite sowie einer seitlichen Zufuhr für das zu reinigende Gas hervor.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Sorptionskolonne zur Reinigung von Abgas von toxischen
Gasen bereitzustellen, die, wenn das Sorbens beladen ist, gefahrlos und ohne großen
Aufwand entsorgt werden kann.
[0007] Dies wird erfindungsgemäß mit der im Anspruch 1 gekennzeichneten Sorptionskolonne
erreicht. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung wiedergegeben.
[0008] Bei der erfindungsgemäßen Sorptionskolonne ist das trockene Sorbens, das die toxischen
Gase vorzugsweise absorbiert, also chemisch bindet, in Fässern enthalten, deren Ventile
im Faßboden und Faßdeckel sich automatisch öffnen, wenn sie auf das Faßteil der Kolonne
gestellt oder aufeinander gestapelt werden. Umgekehrt schließen sich die Ventile der
Fässer automatisch, wenn sie voneinander getrennt werden bzw. das unterste Faß von
dem Fußteil, also dem unteren Gasanschlußteil, das im allgemeinen das Gaszufuhrteil
bildet, und das oberste Faß von dem Kopfteil, also dem oberen Gasanschlußteil, das
im allgemeinen das Gasauslaßteil bildet, entfernt wird, um das Sorbens in der Kolonne
zu entsorgen, wenn es beladen ist. Ein Eintritt von Luftfeuchtigkeit bzw. Austritt
toxischer Gase ist damit beim Zerlegen, also Entsorgen der Kolonne ausgeschlossen.
[0009] Die Fässer sind absolut dicht, von der Größe her gut zu handhaben und können problemlos
so ausgebildet werden, daß sie den einschlägigen Vorschriften zum Transport von Sondermüll
bzw. Gefahrstoffen genügen.
[0010] Um stapelbar zu sein, weisen die Fässer vorzugsweise etwa den gleichen Durchmesser
auf. Sie können jedoch in der Höhe unterschiedlich sein. Insbesondere, wenn ein Abgas
mit einem Gemisch toxischer Gase gereinigt werden soll, können die einzelnen Fässer
jeweils mit unterschiedlichen Sorbentien, die für die einzelnen Komponenten des toxischen
Gasgemischs spezifisch sind, gefüllt sein.
[0011] Auch kann ein Faß leer sein oder lediglich einen Filter, beispielsweise in Form einer
Filterpatrone, enthalten, um beispielsweise Staub oder Ölnebel an der Faßinnenwand
bzw. im Filter abzuscheiden oder zu adsorbieren. Der Begriff "Sorbens" ist also erfindungsgemäß
sehr weit auszulegen, betrifft also auch leere Fässer, die lediglich durch ihren Innenaufbau
zur Adsorption befähigt sind, also nicht nur Fässer zur Trockenbett-Absorption. Neben
einem oder mehreren Fässern mit Trockenbett-Absorbentien können auch ausheizbare Fässer
oder Fässer mit Oxidationsmitteln oder dem Wärmeaustausch dienende Fässer in der nach
dem Baukastenprinzip aufgebauten erfindungsgemäßen Sorptionskolonne vorgesehen sein.
Durch den modularen Aufbau der erfindungsgemäßen Kolonne sind also vielfältige Variationsmöglichkeiten
gegeben. Auch können Nach- und Umrüstungen bei Änderung der Prozeßbedingungen leicht
bewerkstelligt werden.
[0012] Nachstehend ist die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen
jeweils schematisch:
- Fig. 1
- einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sorptionskolonne;
- Fig. 2
- den Ausschnitt A nach Fig. 1 in vergrößerter Wiedergabe;
- Fig. 3
- einen Schnitt durch zwei zusammengesteckte geöffnete Ventile zweier aufeinandergestellter
Fässer der Kolonne, und
- Fig. 4 und 5
- einen Schnitt durch eine andere Ausführungsform des Kupplungsteils in der Schließ-
bzw. Offenstellung.
[0013] Gemäß Fig. 1 besteht die Sorptionskolonne aus einem unteren Gaseintrittsteil oder
Fußteil 1, auf dem ein erstes Faß 2 abgestellt ist, sowie einem auf das erste Faß
2 gestellten zweiten Faß 3 und einem auf dem zweiten Faß 3 angeordneten oberen Gasauslaßteil
oder Kopfteil 4. Das Fußteil 1, die Fässer 2 und 3 und das Kopfteil 4 sind zylindrisch,
d. h. im Querschnitt kreisförmig, mit im wesentlichen gleichem Durchmesser ausgebildet.
[0014] Das Fußteil 1 weist einen Boden 5 auf, auf dem mittig eine zylindrische Kammer 6
angeordnet ist, in die über einen Rohrstutzen 7 gemäß dem Pfeil 8 das zu reinigende
Abgas in die Sorptionskolonne strömt. Die Kammer 6 ist nach oben durch eine Platte
9 verschlossen, in der mittig ein Kupplungsstück 10 gasdicht angeordnet ist.
[0015] Die Umfangswand 11 des Fußteils 1 erstreckt sich nach unten über den Boden 5 hinaus
unter Bildung eines reifenförmigen Standfußes mit einer nach innen gerichteten Bordur
12, auf der die Kolonne steht. Der obere Rand der Umfangswand 11 ist mit einer nach
außen gerichteten Bordur 13 versehen.
[0016] Das erste Faß 2 weist einen leicht nach oben gewölbten Boden 14 auf, in dem mittig
ein Ventil 15 gasdicht angeordnet ist, z. B durch Einschweißen, ferner einen leicht
nach oben gewölbten Deckel 16, in dem mittig ein Ventil 17 gasdicht angeordnet ist,
das ebenfalls eingeschweißt sein kann. Oberhalb des Ventils 15 im Faßboden 14 und
unterhalb des Ventils 17 im Faßdeckel 16 ist jeweils ein Lochblech 18 bzw. 19, Sieb
oder dgl. gasdurchlässige Wand vorgesehen. Zwischen den Lochblechen 18, 19 ist das
in der Zeichnung nicht dargestellte trockene Absorbens angeordnet. Vom Faßboden 14
erstreckt sich nach unten über das Ventil 15 hinaus ein reifenförmiger Standfuß 20,
der mit einer nach außen gerichteten Bordur 21 versehen ist, die die obere Bordur
13 des Fußteils 1 übergreift, was in Fig. 2 näher dargestellt ist.
[0017] Gemäß Fig. 2 ist zwischen den beiden zusammenwirkenden Borduren 13 und 21 ein Ring
22 aus Gummi oder einem anderen elastischen Material angeordnet. Um die aufeinandergesetzten
Borduren 13 und 21 ist ein Spannring 23 gelegt, der die Borduren 13 und 21, wenn er
gespannt ist, fest aneinanderdrückt und damit eine sichere Befestigung des Faßes 2
auf dem Fußteil 1 gewährleistet.
[0018] Über den Deckel 16 des Faßes 1 hinaus erstreckt sich ein reifenförmiger Ansatz 24
über das Ventil 17 hinaus. An seinem oberen Rand ist der Ansatz 24 des Faßes 2 mit
einer Bordur 25 versehen, die der Bordur 13 am oberen Rand des Fußteils 1 entspricht.
Der reifenförmige Ansatz 24 mit der Bordur 25 bildet einen zweiten Standfuß des Faßes
2, wenn dieses von der Kolonne entfernt und umgedreht wird.
[0019] Das zweite Faß 3 ist lediglich kürzer, ansonsten jedoch genauso aufgebaut wie das
erste Faß 2. D. h., es weist in seinem Boden 26 ein Ventil 27 und in seinem Deckel
28 ein Ventil 29 auf. Der untere reifenförmige Ansatz 30 des Faßes 3 ist mit einer
Bordur 31 versehen, und der obere reifenförmige Ansatz 32 mit einer Bordur 33, wobei
die reifenförmigen Ansätze 30 und 32 und die Borduren 31 und 33 genauso ausgebildet
sind wie die reifenförmigen Ansätze 20 und 24 bzw. Borduren 21 und 25 des Faßes 2.
Gleiches gilt für die Lochbleche 34 und 35 im zweiten Faß 3. Auch werden die Fässer
2 und 3 in gleicher Weise mit einem Spannring miteinander verbunden, wie in Fig. 2
veranschaulicht.
[0020] Das Kopfteil 4 mit dem Kupplungsstück 38 entspricht ebenfalls in allen wesentlichen
Einzelheiten dem Fußteil 1, abgesehen davon, daß es nach unten umgedreht ist, so daß
es sich erübrigt, das Kopfteil 4 näher zu erläutern. Das gereinigte Abgas geht aus
der Kolonne entsprechend dem Pfeil 36 vom Kopfteil 4 ab.
[0021] Zur weiteren Halterung der Kolonne dient ein Ring 37, der um das zweite, obere Faß
3 angeordnet und an einem Gestell oder dgl. fixiert ist. Wie aus Fig. 1 ersichtlich,
fallen die Längsmittelachse des Fußteils 1, der Fässer 2 und 3 sowie des Kopfteils
4 mit der Längsmittelachse 39 der Sorptionskolonne zusammen.
[0022] Wie aus Fig. 1 ersichtlich, liegen die Kupplungsstücke 10 und 38 im Fußteil 1 bzw.
Kopfteil 4 sowie die Ventile 15, 17, 27 und 29 alle koaxial zur Längsmittelachse 39
der Sorptionskolonne.
[0023] In Fig. 3 sind die beiden Ventile 17 und 27 im Faßdeckel 16 bzw. Faßboden 26 näher
dargestellt, die die beiden Fässer 2 und 3 miteinander verbinden.
[0024] Danach weist jedes Ventil 17, 27 ein zylindrisches Ventilgehäuse 40, 41 auf, das
in den Faßdeckel 16 bzw. Faßboden 26 eingeschweißt ist. Das Ventilgehäuse 40, 41 ist
an seinem dem Inneren des zugehörigen Fasses 2 bzw. 3 zugewandten Ende mit einem Innenring
42, 43 versehen, an dem ein hülsenförmiger Ventilkörper 44, 45 verschieblich und gasdicht
geführt ist. Dazu weist der Ring 42, 43 eine Nut 46, 47 an seiner Innenseite auf,
in der ein Dichtungsring 48, 49 angeordnet ist. Der hülsenförmige Ventilkörper 44,
45 ist an seinem dem Inneren des zugehörigen Faßes 2 bzw. 3 zugewandten Ende durch
einen Boden 50, 51 verschlossen, jedoch vor dem Boden 50, 51 an seiner Umfangswand
mit Gasdurchtrittsbohrungen 52, 53 versehen.
[0025] Ein Rohr 54, das jeweils in das von dem zugehörigen Faß 2 bzw. 3 abgewandte offene
Ende der hülsenförmigen Ventilkörper 44, 45 gesteckt ist, verbindet die Ventilkörper
44, 45 miteinander, und stützt sich an einem Innenring 55, 56 am Ventilkörper 44,
45 ab, der auf der von dem Boden 50, 51 abgewandten Seite der Gasdurchtrittsbohrungen
52, 53 angeordnet ist.
[0026] In Fig. 3 sind die Ventile 17 und 27 in der geöffneten Stellung gezeigt. D. h., die
Ventilkörper 44, 45 sind durch das Rohr 54 so in das zugehörige Faß 2 bzw. 3 hineingeschoben,
daß das Innere des jeweiligen Faßes 2 bzw. 3 über die Gasdurchtrittsbohrungen 52,
53 mit dem Inneren des Rohres 54 kommuniziert. D. h., die Innenräume der Fässer 2
und 3 kommunizieren über die Ventile 17 und 27 und das Rohr 54 miteinander.
[0027] Die Ventile 17 und 27 sind jedoch in ihre Schließstellung federbelastet. Dazu ist
eine als Druckfeder 57, 58 ausgebildete Ventilfeder vorgesehen, die sich einerseits
an den Innenring 42, 43 am Ventilgehäuse 40, 41 und andererseits an einem Außenringflansch
59, 60 an dem vom jeweiligen Faß 2 bzw. 3 abgewandten Ende des Ventilkörpers 44, 45
abstützt. Wenn sich die Ventilkörper 44, 45 in die Schließstellung bewegen, bewegt
sich der Boden 50, 51 an dem jeweiligen Faß 2 bzw. 3 zugewandten Ende der Ventilkörper
44, 45 in Höhe der Innenringe 42, 43 am Ventilgehäuse 40, 41, wodurch die Gasdurchtrittsbohrungen
52, 53 geschlossen werden. Diese Stellung tritt also automatisch ein, wenn die Fässer
2, 3 und damit die Ventile 17 und 27 voneinander entfernt werden. Damit die Ventilkörper
44, 45 in der Schließstellung der Ventile 17, 27 fixiert sind, sind ringförmige Anschläge
61, 62 an der Innenseite des Ventilgehäuses 40, 41 vorgesehen, an denen die Außenringflansche
59, 60 in Schließstellung zur Anlage kommen.
[0028] Um das Rohr 54 gegenüber den Ventilkörpern 44, 45 abzudichten, sind an beiden Enden
des Rohres 54 Nuten 63 bis 66 vorgesehen, in denen Dichtringe 67 bis 70 vorgesehen
sind. Die Dichtringe 67 bis 70 sind, wie im übrigen auch die Dichtringe 48 und 49,
so angeordnet, daß sie mit dem zu reinigenden Abgas nicht in Kontakt kommen.
[0029] Wenn die Fässer 2, 3 unter Bildung der Sorptionskolonne aufeinandergestapelt sind,
sind die Ventile 17 und 27 geöffnet, wie in Fig. 3 dargestellt, d. h. die Ventilkörper
44, 45 ragen mit den
[0030] Gasdurchtrittsbohrungen 52, 53 in das betreffende Faß 2 bzw. 3 hinein. Dadurch können
sich im Bereich der Durchtrittsbohrungen 52, 53 an der Außenseite des Ventilkörpers
44, 45 Feststoffe absetzen, die das Verschieben des Ventilkörpers 44, 45 in das Ventilgehäuse
40, 41 hinein und damit das Schließen des Ventils 17 bzw. 27 beeinträchtigen oder
gar verhindern können. Um dies auszuschließen, sind an dem dem jeweiligen Faß 2 bzw.
3 zugewandten Ende des Ventilgehäuses 40, 41 Abstreifringe 71 bzw. 72 vorgesehen.
[0031] Das Ventil 15 in dem Boden des Faßes 2 ist genauso ausgebildet wie das Ventil 27
in dem Boden des Faßes 3, und das Ventil 29 im Deckel des Faßes 3 genauso wie das
Ventil 17 im Deckel des Faßes 2. Das Kupplungsstück 10 im Fußteil 1 und das Kupplungsstück
38 im Kopfteil 4 kann jedoch lediglich aus einem Rohr bestehen, das dem Rohr 54 entspricht.
Die Kupplungsstücke 10 und 38 im Fußteil 1 bzw. Kopfteil 4 können jedoch auch als
verschließbare Ventile entsprechend den Ventilen 17 und 27 gemäß Fig. 3 ausgebildet
sein.
[0032] Wenn das Sorbens in den Fässern 2 und 3 beladen ist, werden die Spannringe 23 zwischen
den Fässern 2 und 3 sowie zwischen dem Fußteil 1 und dem Faß 2 und dem Kopfteil 4
und dem Faß 3 gelöst, so daß die Fässer 2 und 3 von der Kolonne genommen werden können.
Dabei schließen sich die Ventile 15, 17, 27 und 29 automatisch. Die Rohre 54 können
nun entfernt und die absolut dicht verschlossenen Fässer 2 und 3 problemlos abtransprotiert
werden, um das darin enthaltene beladene Sorptionsmittel zu entsorgen.
[0033] Zum Füllen und Entleeren der Fässer 2, 3 sind die Deckel 16, 28 abnehmbar ausgebildet,
beispielsweise durch Spannring-Verschlüsse, die der in Fig. 2 dargestellten Spannring-Verbindung
entsprechen, wobei eine derartige Verbindung zwischen dem Deckel 16, 28 und dem darunter
liegenden Lochblech 19, 35 in der Umfangswand des Fasses 2 bzw. 3 vorgesehen sein
kann, wie durch die Bezugsziffern 73 und 74 in Fig. 1 angedeutet.
[0034] Wie erwähnt, kann das Kupplungsstück des oberen Gasanschluß- oder Kopfteils 4 entsprechend
dem Ventil 27 gemäß Fig. 3 ausgebildet sein, wobei dann die Platte 9' der Kammer 6'
in Fig. 1 den Faßboden 26 gemäß Fig. 3 ersetzt. Es ist jedoch ersichtlich, daß bei
dieser Ausführungsform z. B. das im Rohr 54 enthaltene Gas beim Entkuppeln entweichen
kann.
[0035] In Fig. 4 und 5 ist eine andere Ausführungsform eines Kupplungsstücks 80 dargestellt,
das das obere Gasanschluß- oder Kopfteil bildet. Das Ventil, mit dem das Gasauslaßteil
verbunden ist, entspricht dem Ventil 17 in Fig. 3, so daß auf dieses Ventil nicht
näher eingegangen zu werden braucht. Das Ventil 17 befindet sich in Fig. 4 und 5 freilich
im Deckel 28 des oberen Fasses 3.
[0036] Das Kupplungsteil 80 gemäß Fig. 4 und 5 weist ein zylindrisches Gehäuse 81 auf, das
auf der vom Ventil 17 abgewandten Seite durch die Stirnwand 82 geschlossen ist. In
dem Gehäuse 81 ist ein hülsenförmiger Körper 83 verschieblich geführt. Der hülsenförmige
Körper 83 besteht aus einem unteren, in das Ventil 17 eingreifenden Abschnitt 84 geringeren
Durchmessers, der dem Rohr 54 nach Fig. 3 entspricht, einem oberen Abschnitt 85, der
gasdicht an der Innenwand des Gehäuses 81 anliegt und einem mittleren Abschnitt 86
zwischen dem unteren Abschnitt 84 und dem oberen Abschnitt 85. Der untere Abschnitt
84 stützt sich wie das Rohr 54 nach Fig. 3 an dem Innenring 55 des Ventilkörpers 44
des Ventils 17 ab.
[0037] Der hülsenförmige Körper 83 bildet zugleich das Ventilgehäuse für ein in das Gehäuse
81 des Kupplungsstücks 80 integriertes Ventil. Der Ventilteller 87 dieses Ventils
ist scheibenförmig ausgebildet und liegt in der in Fig. 4 dargestellten Schließstellung
an einer Ringschulter 88 an, die den Ventilsitz bildet und durch einen erweiterten
Innendurchmesser an der dem Innenring 55 des Ventilkörpers 44 des Ventils 17 zugewandten
Seite des unteren Abschnitts 84 des hülsenförmigen Körpers 83 gebildet wird.
[0038] Der Ventilteller 87 ist in dem Innenring 55 verschieblich und gasdicht geführt. In
seiner Offenstellung gemäß Fig. 5 ist der Ventilteller 87 unter Freigabe der Öffnungen
52 am Boden 50 des Ventilkörpers 44 angeordnet.
[0039] Der Ventilteller 87 wird durch einen im oberen Abschnitt 85 des hülsenförmigen Körpers
83 verschiebbar geführten Kolben 89 betätigt, mit dem er über eine Kolbenstange 90
verbunden ist. Mit einer Druckfeder 91 wird der Ventilteller 87 gegen den Ventilsitz
88 belastet. Die Feder 91 erstreckt sich um die Kolbenstange 90 und stützt sich einerseits
am Kolben 89 und andererseits an einem topfförmigen Federgehäuse 92 im mittleren Abschnitt
86 des hülsenförmigen Körpers 83 ab, in der die Kolbenstange 90 gasdicht verschieblich
geführt ist.
[0040] Durch eine Verjüngung 93 der Außenseite des oberen Abschnitts 85 des hülsenförmigen
Körpers 83 an der der Stirnwand 82 des Gehäuses 81 zugewandten Seite ist in Schließstellung
des Kupplungsstücks 80 gemäß Fig. 4 eine Verbindung von einem Druckluftanschluß 94
am oberen Endabschnitt des Gehäuses 81 zu einem spaltförmigen Druckraum 95 zwischen
dem Kolben 89 und der Stirnwand 82 geschaffen. Durch einen Rastbolzen 96, der in dem
Gehäuse 81 befestigt ist und in eine Ausnehmung 97 an dem mittleren Abschnitt 86 des
hülsenförmigen Körpers 83 in Schließstellung gemäß Fig. 4 eingreift, kann der Körper
83 in Geschlossenstellung gemäß Fig. 4 gegen Verschiebung gesichert werden.
[0041] Durch einen Längsschlitz 89 des Gehäuses 81 erstreckt sich ein Gaseinlaßstutzen 99,
der in das Innere des hülsenförmigen Körpers 83 im Bereich des mittleren Abschnitts
86 mündet. Der hülsenförmige Körper 83 weist eine Bohrung 100 auf, die in Schließstellung
gemäß Fig. 4 oberhalb der Zwischenwand 92 verläuft. Der Kolben 89 ist mit einer ringnutförmigen
Ausnehmung 101 versehen. Mit den Bezugszeichen 102 bis 106 sind Dichtungsringe bezeichnet.
[0042] Zur Verbindung des Kupplungsstücks 80 mit dem Ventil 17 sind am Gehäuse 81 unter
Bildung von Schnappern mehrere Haken verschwenkbar befestigt, wobei in Fig. 4 und
5 nur der Haken 107 zu sehen ist. Der Haken 107 übergreift einen sich nach außen erstreckenden
Ringflansch 108 am Ventilgehäuse 40 des Ventils 17 und ist durch eine Feder 109 in
Verriegelungsstellung belastet.
[0043] Wenn der in Fig. 4 dargestellte Druckraum 95 mit über dem Anschluß 94 zugeführter
Druckluft beaufschlagt wird, bewegt sich der Kolben 89 bis zum Anschlag an die Zwischenwand
92 nach unten und der Ventilkörper 87 vom Ventilsitz 88 zum Boden 50 des Ventilkörpers
44.
[0044] Im weiteren Verlauf nimmt der gegen die Zwischenwand 92 drückende Kolben 89 den hülsenförmigen
Körper 83 nach unten mit, wodurch dieser durch seine Anlage an dem Innenring 55 den
Ventilkörper 44 in die in Fig. 5 dargestellte Offenstellung nach unten bewegt. Diese
Stellung wird durch einen Rastbolzen 96 arretiert, der von außen durch die Bohrung
100 im hülsenförmigen Körper 83 in die Ausnehmung 101 einrastet. Alsdann kann die
Druckluft abgeschaltet werden. Bei der Ausführungsform des Kupplungsstücks 80 nach
Fig. 4 und 5 kann praktisch kein toxisches Abgas mehr ins Freie bzw. Umgebungsluft
in die Kolonne gelangen. Das untere Gasanschlußteil kann in gleicher Weise ausgebildet
sein.
[0045] Das in Fig. 4 und 5 dargestellte Kupplungsstück 80 ist auch für andere Zwecke verwendbar,
z. B. auch zum Evakuieren von Behältern, die mit einem Ventil gemäß dem Ventil 17
verschließbar sind.
1. Sorptionskolonne zur Abgasreinigung, mit wenigstens einem ein festes, stationäres
Sorbens enthaltendem Faß, das mit einem unteren Gasanschlußteil und einem oberen Gasanschlußteil
verbunden ist, dadurch gekennzeichnet daß das untere Gasanschlußteil (1) ein Kupplungsstück
(10), das auf das untere Gasanschlußteil (1) stellbare Faß (2, 3) ein Ventil (17,
29) im Faßdeckel (16, 28) und ein Ventil (15, 27) im Faßboden (24, 26) und das obere
Gasanschlußteil (4) ein Kupplungsstück (38, 80) aufweist, wobei das Kupplungsstück
(10) des unteren Gasanschlußteils (1) mit dem Ventil (15) im Faßboden (14) und das
Ventil (29) im Faßdeckel (28) zusammensteckbar ausgebildet sind und sich das Ventil
(15) im Faßboden (14) und das Ventil (29) im Faßdeckel (28) beim Zusammenstecken mit
dem Kupplungsstück (10) des unteren Gasanschlußteils (4) unter Bildung eines vom unteren
Gaßanschlußteil (1) zum oberen Gasanschlußteil (4) kommunizierenden Gasraums öffnen.
2. Sorptionskolonne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere aufeinandergestapelte,
Sorbentien enthaltende Fässer (2, 3) zwischen dem unteren Gasanschlußteil (1) und
dem oberen Gasanschlußteil (4) vorgesehen sind, die jeweils mit einem Ventil (17,
29) im Faßdeckel (16, 28) und einem Ventil (15, 27) im Faßboden (14, 26) versehen
sind, wobei das Ventil (17) im Faßdeckel (16) mit dem Ventil (27) im Faßboden (26)
des darauf gestapelten Fasses (3) zusammensteckbar ausgebildet ist und sich beim Zusammenstecken
unter Bildung eines zwischen den Fässern (2, 3) kommuniziernden Gasraumes öffnen.
3. Sorptionskolonne nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsstück
(10) im unteren Gasanschlußteil (1), die Ventile (15, 17, 27, 29) in dem Faß bzw.
den Fässern (2, 3) und das Kupplungsstück (38, 80) im oberen Gasanschlußteil (4) koaxial
zur Längsmittelachse (39) der Sorptionskolonne angeordnet sind.
4. Sorptionskolonne nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
jedes Faß (2, 3) an seinem unteren Rand und seinem oberen Rand jeweils eine Bordur
(21, 31 bzw. 25, 33) aufweist, wobei die Bordur (21, 31) an dem unteren Rand die Bordur
(25, 33) an dem benachbarten oberen Rand (13, 25, 33) jeweils übergreift.
5. Sorptionskolonne nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die Ventile (15, 27 bzw. 17, 29) im Boden (14, 26) und Deckel (16, 28) jedes Fasses
(2, 3) ein in den Faßboden (14, 26) bzw. Faßdeckel (16, 28) gasdicht eingesetztes
Ventilgehäuse (40, 41) aufweisen, in dem ein hülsenförmiger Ventilkörper (44, 45)
in Faßlängsrichtung verschieblich geführt ist, der in der Schließstellung von dem
Inneren des zugehörigen Fasses (2, 3) weg federbelastet, an seinem dem Inneren des
zugehörigen Fasses (2, 3) zugewandten Ende verschlossen und mit wenigstens einer Gasdurchtrittsöffnung
(52, 53) an seinem Umfang versehen ist, wobei die Gasdurchtrittsöffnung (52, 53) in
der Schließstellung durch das Ventilgehäuse (40, 41) verschlossen ist, und wobei ein
Rohr (54) vorgesehen ist, das in die einander zugewandten offenen Enden der Ventilkörper
(44, 45) ragt und sich an den Ventilkörpern (44, 45) abstützt, um die Ventilkörper
(44, 45) bei aufeinandergestapelten Fässern (2, 3) in die Offenstellung zu drücken.
6. Sorptionskolonne nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (40,
41) einen Innenring (42, 43) aufweist, der die Gasdurchtrittsöffnung (52, 53) in der
Schließstellung verschließt.
7. Sorptionskolonne nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Ventilkörper
(44, 45) ein Innenring (55, 56) vorgesehen ist, an dem sich das Rohr (54) mit seinen
Enden abstützt.
8. Sorptionskolonne nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die
Feder, die den Ventilkörper (44, 45) in die Schließstellung belastet, durch eine sich
einerseits an dem Innenring des Ventilgehäuses (42, 43) und andererseits an einem
Außenring (59, 60) des Ventilkörpers (44, 45) abstützende Druckfeder (57, 58) ist.
9. Sorptionskolonne nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der
Ventilkörper (44, 45) gegenüber dem Ventilgehäuse (40, 41) durch einen im Innenring
(42, 43) des Ventilgehäuses (40, 41) angeordnete Dichtung (48, 49) abgedichtet ist..
10. Sorptionskolonne nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das
Rohr (54) gegenüber dem Ventilkörper (44, 45) durch eine am Rohrumfang angeordnete
Dichtung (63 bis 66) abgedichtet ist.
11. Sorptionskolonne nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß an
dem dem zugehörigen Faß zugewandten Ende des Ventilgehäuses (40,41) ein Abstreifring
(71, 72) angeordnet ist, der am Außenumfang des Ventilkörpers (44, 45) angreift.
12. Sorptionskolonne nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
das obere und/oder untere Gasanschlußteil durch ein Kupplungsteil (80) gebildet wird,
das ein Gehäuse (81) aufweist, in dem ein hülsenförmiger Körper (83) verschiebbar
geführt ist, dessen eines Ende in das offene Ende des Ventilkörpers (44) des Ventils
(17) im Deckel (28) des Fasses bzw. obersten Fasses (3) bzw. im Boden (14) des Fasses
bzw. untersten Fasses (2) ragt und durch einen Ventilkörper (87) verschließbar ist,
der in der Offenstellung des Ventils (17) im Deckel (28) bzw. Boden (14) unter Freigabe
der wenigstens einen Öffnung (52) im Ventilkörper (44) am Boden (50) des Ventilkörpers
(44) des Ventils (17) im Deckel (28) bzw. Boden (14) anliegt, wobei das andere Ende
des hülsenförmigen Körpers (83) durch eine Wand (92) verschlossen ist, wobei ein Gasstutzen
(99) in das Innere des hülsenförmigen Körpers (83) zwischen dessen einem Ende und
der Wand (92) mündet.
13. Sorptionskolonne nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zur Betätigung des
Ventilkörpers (87) im Kupplungsteil (80) ein mit einem Druckmittel beaufschlagbarer
Kolben (89) vorgesehen ist, der im hülsenförmigen Körper (83) an der vom Ventilkörper
(87) abgewandten Seite der Wand (92) verschiebbar angeordnet ist, wobei der Kolben
(89) durch eine die Wand (92) gaasdicht durchsetzende Kolbenstange (90) mit dem Ventilkörper
(87) verbunden ist.
14. Sorptionskolonne nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet daß der hülsenförmige Körper
(83) und der Kolben (89) in der Offenstellung des Ventils (17) im Deckel (28) bzw.
Boden (14) des Fasses (3, 2) arretierbar ausgebildet sind.